DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2018.48.3-9
Development and Calibration of a Unit for Measuring the Volumetric Mass Flow of Sunflower Seed Material
About the Authors
Elchin Aliiev, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Institute of Oilseed Crops NAAS, Zaporizhia, Ukraine, e-mail: aliev@meta.ua
Abstract
One of the elements of the proposed rational precision technological line of separation of super elite seed material of sunflower is the vibro-pneumatic separator.
The disadvantages of well-known equipment include the low productivity and quality of separation operations, the purification and separation of heterogeneous grain or seed mixtures by volume by weight on the fraction due to the need for constant adjustment of the frequency of oscillations of the deck and the speed of air flow through the working surface of the deck, which is to a large extent affects both the productivity of the machine and the quality of seed separation on the fraction. Also, the indicated vibro-pneumatic separators have low productivity due to the large heterogeneity of grain or seed material, which needs to be divided into fractions. This necessitates the need to constantly adjust the angles of the longitudinal and transverse slopes of the deck to ensure even distribution of the material across the plane of the working surface, which leads to a decrease in machine performance, the deterioration of the quality of material separation into fractions and increase the complexity of the execution of the process.
In order to overcome the drawbacks of the known equipment, namely the low productivity and quality of separation operations, the purification and separation of the heterogeneous seed mixture by volume by weight on the fraction, it is necessary to apply an automated control system based on the used sensor of the volume mass of the seed mixture flow. Thus, the goal is to develop and calibrate the sensor of the volume mass of the seed mixture stream, which will be included in the automated control system of the vibro-pneumatic separator.
The calibration unit for measuring the bulk density of an adaptive vibropneumatic separator has been developed and carried out. As a result of comparing the obtained values with the traditional method of measuring the volume mass (DSTU 4694: 2006) using the calculated Pearson criterion (χ2), the normality of the measurement error distribution is 2.13, which is more than the table value χ2(0.95;5) = 1.15. The hypothesis about the uniformity of values was tested using the Cochren test G = 0.39
Keywords
separation, measurement unit, quality, seed, mixture, flow, process, evaluation
Full Text:
PDF
References
1. Aliyev, E.B. (2016). Tekhniko-tekhnolohichne zabezpechennya protsesiv ochyshchennya ta rozdilennya nasinnyevoho materialu oliynykh kulʹtur [Technological and technological support of processes of clearing and separation of seed oil of oilseeds]. Rolʹ naukovykh doslidzhenʹ v zabezpechenni protsesiv innovatsiynoho rozvytku ahrarnoho vyrobnytstva Ukrayiny. Materialy Vseukrayinsʹkoyi naukovo-praktychnoyi konferentsiyi molodykh vchenykh i spetsialistiv 25–26 travnya 2016 r. NAAN, DU IZK NAAN, M-vo ahrar. polityky ta prod. Ukrayiny, Ukr. in-t ekspertyzy sortiv roslyn. Vinnytsya: TOV «Nilan-LTD», 4-5 [in Ukrainian].
2. Aliyev, E. B. & Chebotarʹov, V. P. (2018). Ratsionalʹna pretsyziyna tekhnolohichna liniya protsesiv separatsiyi nasinnyevoho materialu sonyashnyka [Rational precision technological line of seed separation process of sunflower seeds]. Naukovo-tekhnichnyy byuletenʹ Instytutu oliynykh kulʹtur NAAN. Zaporizhzhya: IOK NAAN, 154-159 [in Ukrainian].
3. Aliyev, E.B. & Yaropud V. M. (2019). Tekhniko-tekhnolohichne zabezpechennya pretsyziynoyi separatsiyi nasinnyevoho materialu sonyashnyka [Technological and technological support for precision separation of sunflower seeds]. Vseukrayinsʹkyy naukovo-tekhnichnyy zhurnal “Vibratsiyi v tekhnitsi ta tekhnolohiyakh” / Redkolehiya: Kaletnik H.M. (holovnyy redaktor) ta inshi. Vinnytsya. №1 (92), 40-47 [in Ukrainian].
4. Zayka, P.M.& Maznev H.E. (1978). Separatsyya semyan po kompleksu fyzyko-mekhanycheskykh svoystv [Separation of seeds by complex of physical and mechanical properties]. Moskow: Kolos [in Russian].
5. Bartenev, V.A., Bortnykov, A.Y., Markov, V. E. & Zhykharev, S.V. (1973). A. s. 384562 SSSR, MKY3 V 07b 4/08. Pnevmatycheskyy sortyrovalʹnyy stol dlya sypuchykh smesey [Pneumatic sorting table for loose mixes]. № 1675999/28-13. Zayavl. 29.06.71. Opubl. 29.05.73, Byul. № 25. 3 [in Russian].
6. Zakharchenko, S. V. & Hrytsenko, V. T. (2007). Patent na vynakhid 80700 UA, MPK B03B 4/00 (2006), B07B 1/46 (2006) Vibropnevmoseparator [Vibropnevmoseparator]. Zayavnyk Zakharchenko S. V., Hrytsenko V. T. № a 20041008858; Zayavl. 02.11.2004. Opubl. 25.10.2007, Byul. № 17 [in Russian].
7. Zakharchenko, S. V., Melʹnychuk, B. O. & Hrytsenko, V. T. (2006). Patent na vynakhid 75105UA, MPK B07B 4/08 (2006.01), B03B 4/00. Vibropnevmoseparator [Vibropnevmoseparator]. Zayavnyk Zakharchenko S. V., Melʹnychuk B. O., Hrytsenko V. T. № a 2003076106. Zayavl. 01.07.2003. Opubl. 15.03.2006, Byul. № 3 [in Russian].
8. Fadyeyev, L. V. (2011). Patent na korysnu modelʹ UA 56298 U, MPK (2011.01) B03B 4/00, B07B 7/00, B07B 11/00. Pnevmatychnyy sortuvalʹnyy stil [Pneumatic sorting table]. Zayavnyk Fadyeyev L. V. № u201007265. Zayavl. 11.06.2010. Opubl. 10.01.2011, Byul. № 1. [in Ukrainian].
9. Sukhonkyn, L.M., Venkov, S.A., Shkarupyn, V.S., Khabra,t N.N. & Cheprasova, Z.M. (1980). A. s. 774621, MPK V 07 V 4/08. Pnevmosortyrovalʹnyy stol [Pneumorting table]. Zayavnyk Vseyuznyy ordena Trudovoho Krasnoho Znameny nauchno-yssledovatelʹskyy ynstytut selʹskokhozyaystvennoho mashynostroenyya ym. V. P. Horyachkyna y Holovnoe spetsyalyzyrovannoe konstruktorskoe byuro po kompleksu mashyn dlya posleuborochnoy obrabotky zerna № 2155881/29-03. Zayavl. 11.07.1975. Opubl. 30.10.1980, Byul.№ 40 [in Ukrainian].
10. Zakharchenko, S.V., Melʹnychuk, B.O. & Hrytsenko, V.T. (2006). Patent na korysnu modelʹ UA 75105 S2, MPK (2006) B03B 4/00, B07B 4/08 (2006.01). Vibropnevmoseparator [Vibro-pneumatic separator]. Zayavnyk Zakharchenko, S. V., Melʹnychuk, B. O., Hrytsenko, V. T. № 2003076106. Zayavl. 01.07.2003. Opubl. 15.03.2006, Byul. № 3 [in Ukrainian].
11. Zayika, P.M., Bakum, M.V., Mihaylov, A.D. & Koziy, O.B. (2012). Separatsiya nasinnya lonu na vibratsiynih separatorah [Flax seed separation on vibratory separators]. Vibratsiyi v tehnitsi ta tehnologiyah. № 3 (67). 106-111. [in Ukrainian].
GOST Style Citations
- Алієв Е. Б. Техніко-технологічне забезпечення процесів очищення та розділення насіннєвого матеріалу олійних культур. Роль наукових досліджень в забезпеченні процесів інноваційного розвитку аграрного виробництва України: матеріали Всеукраїнської наук.-практ. конф. молодих вчених і спеціалістів 25–26 травня 2016 р. НААН, ДУ ІЗК НААН, М-во аграр. політики та прод. України, Укр. ін-т експертизи сортів рослин. Вінниця: ТОВ «Нілан-ЛТД». С. 4-5.
- Алієв Е. Б., Чеботарьов В. П. Раціональна прецизійна технологічна лінія процесів сепарації насіннєвого матеріалу соняшника. Науково-технічний бюлетень Інституту олійних культур НААН. Запоріжжя: ІОК НААН. 2018. С. 154-159.
- Алієв Е. Б., Яропуд В. М. Техніко-технологічне забезпечення прецизійної сепарації насіннєвого матеріалу соняшника. Всеукраїнський науково-технічний журнал “Вібрації в техніці та технологіях” / Редколегія: Калетнік Г.М. (головний редактор) та інші. Вінниця. 2019. №1 (92). С. 40-47.
- Заика П. М., Мазнев Г. Е. Сепарация семян по комплексу физико-механических свойств. Москва: Колос. 1978. 287 с.
- Бартенев В. А., Бортников А. И., Марков В. Е., Жихарев С. В. А. с. 384562 СССР, МКИ3 В 07b 4/08. Пневматический сортировальный стол для сыпучих смесей. № 1675999/28-13. Заявл. 29.06.71. Опубл. 29.05.73, Бюл. № 25. 3 с.
- Захарченко С. В., Гриценко В. Т. Патент на винахід 80700 UA, МПК B03B 4/00 (2006), B07B 1/46 (2006) Вібропневмосепаратор. Заявник Захарченко С. В., Гриценко В. Т. № а 20041008858; Заявл. 02.11.2004. Опубл. 25.10.2007, Бюл. № 17.
- Захарченко С. В., Мельничук Б. О., Гриценко В. Т. Патент на винахід 75105UA, МПК B07B 4/08 (2006.01), B03B 4/00. Вібропневмосепаратор. Заявник Захарченко С. В., Мельничук Б. О., Гриценко В. Т. № а 2003076106. Заявл. 01.07.2003. Опубл. 15.03.2006, Бюл. № 3.
- Фадєєв Л. В. Патент на корисну модель UA 56298 U, МПК (2011.01) B03B 4/00, B07B 7/00, B07B 11/00. Пневматичний сортувальний стіл. Заявник Фадєєв Л. В. № u201007265. Заявл. 11.06.2010. Опубл. 10.01.2011, Бюл.№ 1.
- Сухонкин Л. М., Венков С. А., Шкарупин В. С., Хабрат Н. Н., Чепрасова З. М. А. с. 774621, МПК В 07 В 4/08. Пневмосортировальный стол. Заявник Всеюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт сельскохозяйственного машиностроения им. В. П. Горячкина и Головное специализированное конструкторское бюро по комплексу машин для послеуборочной обработки зерна № 2155881/29-03. Заявл. 11.07.1975. Опубл. 30.10.1980, Бюл.№ 40.
- Захарченко С. В., Мельничук Б. О., Гриценко В. Т. Патент на корисну модель UA 75105 С2, МПК (2006) B03B 4/00, B07B 4/08 (2006.01). Вібропневмосепаратор. Заявник Захарченко, С. В., Мельничук, Б. О., Гриценко, В. Т. № 2003076106. Заявл. 01.07.2003. Опубл. 15.03.2006, Бюл. № 3
- Заїка П. М., Бакум М. В., Михайлов А. Д., Козій О. Б. Сепарація насіння льону на вібраційних сепараторах. Вібрації в техніці та технологіях. № 3 (67). 2012. С.106-111.
Copyright (c) 2019 Elchin Aliiev
Development and Calibration of a Unit for Measuring the Volumetric Mass Flow of Sunflower Seed Material
About the Authors
Elchin Aliiev, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Institute of Oilseed Crops NAAS, Zaporizhia, Ukraine, e-mail: aliev@meta.ua
Abstract
One of the elements of the proposed rational precision technological line of separation of super elite seed material of sunflower is the vibro-pneumatic separator. The disadvantages of well-known equipment include the low productivity and quality of separation operations, the purification and separation of heterogeneous grain or seed mixtures by volume by weight on the fraction due to the need for constant adjustment of the frequency of oscillations of the deck and the speed of air flow through the working surface of the deck, which is to a large extent affects both the productivity of the machine and the quality of seed separation on the fraction. Also, the indicated vibro-pneumatic separators have low productivity due to the large heterogeneity of grain or seed material, which needs to be divided into fractions. This necessitates the need to constantly adjust the angles of the longitudinal and transverse slopes of the deck to ensure even distribution of the material across the plane of the working surface, which leads to a decrease in machine performance, the deterioration of the quality of material separation into fractions and increase the complexity of the execution of the process. In order to overcome the drawbacks of the known equipment, namely the low productivity and quality of separation operations, the purification and separation of the heterogeneous seed mixture by volume by weight on the fraction, it is necessary to apply an automated control system based on the used sensor of the volume mass of the seed mixture flow. Thus, the goal is to develop and calibrate the sensor of the volume mass of the seed mixture stream, which will be included in the automated control system of the vibro-pneumatic separator. The calibration unit for measuring the bulk density of an adaptive vibropneumatic separator has been developed and carried out. As a result of comparing the obtained values with the traditional method of measuring the volume mass (DSTU 4694: 2006) using the calculated Pearson criterion (χ2), the normality of the measurement error distribution is 2.13, which is more than the table value χ2(0.95;5) = 1.15. The hypothesis about the uniformity of values was tested using the Cochren test G = 0.39Keywords
Full Text:
PDFReferences
1. Aliyev, E.B. (2016). Tekhniko-tekhnolohichne zabezpechennya protsesiv ochyshchennya ta rozdilennya nasinnyevoho materialu oliynykh kulʹtur [Technological and technological support of processes of clearing and separation of seed oil of oilseeds]. Rolʹ naukovykh doslidzhenʹ v zabezpechenni protsesiv innovatsiynoho rozvytku ahrarnoho vyrobnytstva Ukrayiny. Materialy Vseukrayinsʹkoyi naukovo-praktychnoyi konferentsiyi molodykh vchenykh i spetsialistiv 25–26 travnya 2016 r. NAAN, DU IZK NAAN, M-vo ahrar. polityky ta prod. Ukrayiny, Ukr. in-t ekspertyzy sortiv roslyn. Vinnytsya: TOV «Nilan-LTD», 4-5 [in Ukrainian].
2. Aliyev, E. B. & Chebotarʹov, V. P. (2018). Ratsionalʹna pretsyziyna tekhnolohichna liniya protsesiv separatsiyi nasinnyevoho materialu sonyashnyka [Rational precision technological line of seed separation process of sunflower seeds]. Naukovo-tekhnichnyy byuletenʹ Instytutu oliynykh kulʹtur NAAN. Zaporizhzhya: IOK NAAN, 154-159 [in Ukrainian].
3. Aliyev, E.B. & Yaropud V. M. (2019). Tekhniko-tekhnolohichne zabezpechennya pretsyziynoyi separatsiyi nasinnyevoho materialu sonyashnyka [Technological and technological support for precision separation of sunflower seeds]. Vseukrayinsʹkyy naukovo-tekhnichnyy zhurnal “Vibratsiyi v tekhnitsi ta tekhnolohiyakh” / Redkolehiya: Kaletnik H.M. (holovnyy redaktor) ta inshi. Vinnytsya. №1 (92), 40-47 [in Ukrainian].
4. Zayka, P.M.& Maznev H.E. (1978). Separatsyya semyan po kompleksu fyzyko-mekhanycheskykh svoystv [Separation of seeds by complex of physical and mechanical properties]. Moskow: Kolos [in Russian].
5. Bartenev, V.A., Bortnykov, A.Y., Markov, V. E. & Zhykharev, S.V. (1973). A. s. 384562 SSSR, MKY3 V 07b 4/08. Pnevmatycheskyy sortyrovalʹnyy stol dlya sypuchykh smesey [Pneumatic sorting table for loose mixes]. № 1675999/28-13. Zayavl. 29.06.71. Opubl. 29.05.73, Byul. № 25. 3 [in Russian].
6. Zakharchenko, S. V. & Hrytsenko, V. T. (2007). Patent na vynakhid 80700 UA, MPK B03B 4/00 (2006), B07B 1/46 (2006) Vibropnevmoseparator [Vibropnevmoseparator]. Zayavnyk Zakharchenko S. V., Hrytsenko V. T. № a 20041008858; Zayavl. 02.11.2004. Opubl. 25.10.2007, Byul. № 17 [in Russian].
7. Zakharchenko, S. V., Melʹnychuk, B. O. & Hrytsenko, V. T. (2006). Patent na vynakhid 75105UA, MPK B07B 4/08 (2006.01), B03B 4/00. Vibropnevmoseparator [Vibropnevmoseparator]. Zayavnyk Zakharchenko S. V., Melʹnychuk B. O., Hrytsenko V. T. № a 2003076106. Zayavl. 01.07.2003. Opubl. 15.03.2006, Byul. № 3 [in Russian].
8. Fadyeyev, L. V. (2011). Patent na korysnu modelʹ UA 56298 U, MPK (2011.01) B03B 4/00, B07B 7/00, B07B 11/00. Pnevmatychnyy sortuvalʹnyy stil [Pneumatic sorting table]. Zayavnyk Fadyeyev L. V. № u201007265. Zayavl. 11.06.2010. Opubl. 10.01.2011, Byul. № 1. [in Ukrainian].
9. Sukhonkyn, L.M., Venkov, S.A., Shkarupyn, V.S., Khabra,t N.N. & Cheprasova, Z.M. (1980). A. s. 774621, MPK V 07 V 4/08. Pnevmosortyrovalʹnyy stol [Pneumorting table]. Zayavnyk Vseyuznyy ordena Trudovoho Krasnoho Znameny nauchno-yssledovatelʹskyy ynstytut selʹskokhozyaystvennoho mashynostroenyya ym. V. P. Horyachkyna y Holovnoe spetsyalyzyrovannoe konstruktorskoe byuro po kompleksu mashyn dlya posleuborochnoy obrabotky zerna № 2155881/29-03. Zayavl. 11.07.1975. Opubl. 30.10.1980, Byul.№ 40 [in Ukrainian].
10. Zakharchenko, S.V., Melʹnychuk, B.O. & Hrytsenko, V.T. (2006). Patent na korysnu modelʹ UA 75105 S2, MPK (2006) B03B 4/00, B07B 4/08 (2006.01). Vibropnevmoseparator [Vibro-pneumatic separator]. Zayavnyk Zakharchenko, S. V., Melʹnychuk, B. O., Hrytsenko, V. T. № 2003076106. Zayavl. 01.07.2003. Opubl. 15.03.2006, Byul. № 3 [in Ukrainian].
11. Zayika, P.M., Bakum, M.V., Mihaylov, A.D. & Koziy, O.B. (2012). Separatsiya nasinnya lonu na vibratsiynih separatorah [Flax seed separation on vibratory separators]. Vibratsiyi v tehnitsi ta tehnologiyah. № 3 (67). 106-111. [in Ukrainian].
GOST Style Citations
- Алієв Е. Б. Техніко-технологічне забезпечення процесів очищення та розділення насіннєвого матеріалу олійних культур. Роль наукових досліджень в забезпеченні процесів інноваційного розвитку аграрного виробництва України: матеріали Всеукраїнської наук.-практ. конф. молодих вчених і спеціалістів 25–26 травня 2016 р. НААН, ДУ ІЗК НААН, М-во аграр. політики та прод. України, Укр. ін-т експертизи сортів рослин. Вінниця: ТОВ «Нілан-ЛТД». С. 4-5.
- Алієв Е. Б., Чеботарьов В. П. Раціональна прецизійна технологічна лінія процесів сепарації насіннєвого матеріалу соняшника. Науково-технічний бюлетень Інституту олійних культур НААН. Запоріжжя: ІОК НААН. 2018. С. 154-159.
- Алієв Е. Б., Яропуд В. М. Техніко-технологічне забезпечення прецизійної сепарації насіннєвого матеріалу соняшника. Всеукраїнський науково-технічний журнал “Вібрації в техніці та технологіях” / Редколегія: Калетнік Г.М. (головний редактор) та інші. Вінниця. 2019. №1 (92). С. 40-47.
- Заика П. М., Мазнев Г. Е. Сепарация семян по комплексу физико-механических свойств. Москва: Колос. 1978. 287 с.
- Бартенев В. А., Бортников А. И., Марков В. Е., Жихарев С. В. А. с. 384562 СССР, МКИ3 В 07b 4/08. Пневматический сортировальный стол для сыпучих смесей. № 1675999/28-13. Заявл. 29.06.71. Опубл. 29.05.73, Бюл. № 25. 3 с.
- Захарченко С. В., Гриценко В. Т. Патент на винахід 80700 UA, МПК B03B 4/00 (2006), B07B 1/46 (2006) Вібропневмосепаратор. Заявник Захарченко С. В., Гриценко В. Т. № а 20041008858; Заявл. 02.11.2004. Опубл. 25.10.2007, Бюл. № 17.
- Захарченко С. В., Мельничук Б. О., Гриценко В. Т. Патент на винахід 75105UA, МПК B07B 4/08 (2006.01), B03B 4/00. Вібропневмосепаратор. Заявник Захарченко С. В., Мельничук Б. О., Гриценко В. Т. № а 2003076106. Заявл. 01.07.2003. Опубл. 15.03.2006, Бюл. № 3.
- Фадєєв Л. В. Патент на корисну модель UA 56298 U, МПК (2011.01) B03B 4/00, B07B 7/00, B07B 11/00. Пневматичний сортувальний стіл. Заявник Фадєєв Л. В. № u201007265. Заявл. 11.06.2010. Опубл. 10.01.2011, Бюл.№ 1.
- Сухонкин Л. М., Венков С. А., Шкарупин В. С., Хабрат Н. Н., Чепрасова З. М. А. с. 774621, МПК В 07 В 4/08. Пневмосортировальный стол. Заявник Всеюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт сельскохозяйственного машиностроения им. В. П. Горячкина и Головное специализированное конструкторское бюро по комплексу машин для послеуборочной обработки зерна № 2155881/29-03. Заявл. 11.07.1975. Опубл. 30.10.1980, Бюл.№ 40.
- Захарченко С. В., Мельничук Б. О., Гриценко В. Т. Патент на корисну модель UA 75105 С2, МПК (2006) B03B 4/00, B07B 4/08 (2006.01). Вібропневмосепаратор. Заявник Захарченко, С. В., Мельничук, Б. О., Гриценко, В. Т. № 2003076106. Заявл. 01.07.2003. Опубл. 15.03.2006, Бюл. № 3
- Заїка П. М., Бакум М. В., Михайлов А. Д., Козій О. Б. Сепарація насіння льону на вібраційних сепараторах. Вібрації в техніці та технологіях. № 3 (67). 2012. С.106-111.
Copyright (c) 2019 Elchin Aliiev